Polyisobutylene הוא פולימר ליניארי רווי טיפוסי. הגוף העיקרי של השרשרת המולקולרית אינו מכיל קשרים כפולים, אין שרשראות צד ארוכות, אין אטומי פחמן אסימטריים, והיחידות המבניות מחוברות ברצף קבוע מתחילתו ועד סופו.
במצבו הלא מעוות, פוליאיזובטן הוא פולימר אמורפי. בטמפרטורת החדר, שרשראות פוליאיזובוטן במשקל מולקולרי גבוה מתגבשות במהלך המתיחה, ובאזור הגבישי, כל 8 מבנים חוזרים על עצמם ליצירת מבנה שרשרת סליל. בשל ההשתלבות המרחבית של שתי קבוצות המתיל על אטומי הפחמן המתחלפים של שרשרת הפולימר, שרשרת הפולימר אינה מציגה מודל של שן מסור מישורית, וזווית הקשר של הפחמן ב- CH2- גדלה באופן משמעותי, תוך התמרה מ-109.5 מעלות בצורה טטרהדרלית ל-123 מעלות, וכתוצאה מכך מבנה השרשרת הסלילית הנ"ל.
על פי חומרי הגלם המשמשים בפילמור, פולימרים העשויים מאיזובוטן טהור (גדול או שווה ל-99%) נקראים פוליאיזובטן, בעוד שפולימרים העשויים משברי C4 קלים מעורבים המכילים איזובטן, אולפינים אחרים (1-בוטן, cis{ {3}}בוטן ואנטי-2-בוטן, ואלקנים (n-בוטן, איזובוטן) ידועים בדרך כלל כפוליבוטן בשל נוכחות של כמות קטנה של n-בוטן (פחות או שווה ל-5% ) יחידות מבניות המוטבעות בשרשראות הפולימר הפוליאיזובוטן שלהן. המבנה והמאפיינים של פוליבוטן מסחרי ופוליאיזובטן עם אותו משקל מולקולרי זהים בעצם.
עקב תגובות העברת שרשרת ותגובות סיום שרשרת, שרשראות פוליאיזובטן מכילות בדרך כלל קשרים כפולים בלתי רוויים בקצותיהן. על פי המבנה הכימי של הקשר הכפול הסופי, ניתן לחלק את הפוליאיזובטן לפוליאיזובטן רגיל ולפוליאיזובטן תגובתי. תכולת אלפא אולפינים סופניים של פוליאיזובוטן רגיל היא פחות מ-15%, והמבנים האחרים הם בעיקר בטא אולפינים ואולפינים פנימיים; פוליאיזובטן תגובתי מתייחס לפוליאיזובטן עם תכולת מבנה אלפא אולפין סופנית של למעלה מ-70%. לפוליאיזובוטן תגובתי זמין מסחרית יש בדרך כלל תכולת מבנה אלפא אולפינים של למעלה מ-80%.